Мар 04 2003

Засорение и загрязнение окружающей среды

Опубликовано в 07:43 в категории Отходы и их утилизация

Загрязнение окружающей среды

тяжёлыми металлами

при переработке ванадийсодержащих отходов

А.Б. Ермаченко, В.С. Котов, И.Б. Пономарёва,

Т.П. Ермаченко, А.А. Поронник

Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького

При высокой потребности промышленности Украины в ванадиевых ферросплавах значительное количество их закупается на мировом рынке. Комплексная переработка ванадийсодержащих отходов различных производств с одной стороны, способствует созданию безотходных технологий, а с другой – является потенциальным источником вторичного загрязнения окружающей среды.

При производстве чёрных металлов ванадий переходит из руды в чугун; последующий конвертерный передел сопровождается переходом ванадия в шлак (табл. 1).

Таблица 1. Состав ванадийсодержащих шлаков, %

V2O5

SiO2

CaO

MgO

MnO

TiO2

Cr2O3

Металло включения

13-27

10-18

0,5-6,0

0,1-6,0

8-14

0,1-17

0,1-7,0

8-17

Из шлака его выщелачивают путём гидрометаллургического передела (при этом получают V2O5) или восстанавливают пирометаллургическими процессами, получая ванадиевые ферросплавы.

Зола тепловых электростанций Донбасса, содержащая до 35% окиси ванадия, используется на металлургическом комбинате "Азовсталь" для получения ванадийсодержащих лигатур (табл.2).

Анализ распространения тяжёлых металлов в окружающей среде показал наличие значительного загрязнения элементов биосферы ванадием, никелем, молибденом. Ввиду недостаточной эффективности существующих систем улавливания газообразных выбросов в окружающую

среду поступает большое количество металлов, которые мигрируют и накапливаются в воде, почвах, растениях, создавая устойчивое смещение природного равновесия биосферы.

Таблица 2. Состав зольных отходов тепловых электростанций, %

V2O5

SiO2

CaO

MgO

MnO

Al2O3

K2O

NiO

SO3

FeO

33-35

2-3

2-3

0,8-1,1

0,2-0,3

4-5

0,5-0,8

8-10

8-12

15-19

ПДК ванадия (V) оксида в атмосферном воздухе установлен на уровне 0,002 мг/м3 и он относится к І классу опасности.

Была проведена оценка состояния окружающей среды в районе производства ванадийсодержащих лигатур на удалении 500,1000 и 2000м от источника выбросов. Определение ванадия, никеля, молибдена проводилось методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

В результате исследований установлено, что содержание металлов в почве снижалось с удалением от источника выбросов. Так, на расстоянии 500-1000 м средние концентрации ванадия, никеля и молибдена составляли 320; 4,9 и 6,5 мг/кг, на расстоянии 2000 м соответственно 250; 3,5 и 4,6 мг/кг. Такие высокие уровни тяжёлых металлов свидетельствуют об их накоплении за длительный период работы металлургического комбината.

В воде водоёмов, расположенных на различном удалении от источника выбросов, содержание металлов оставалось примерно на одном уровне: ванадий- 0,20-0,24; никель- 0,21-0,27; молибден- 0,19-0,27 мг/л.

При изучении дисперсного состава продуктов загрязнения воздушной среды установлено, что ванадий присутствует в частицах размером 0,01-0,15 мкм (в виде соединений V2O5, реже V2O3), в частицах более 0,5 мкм он не был обнаружен.

Анализ распределения металлов в воздушном бассейне показал, что среднесуточные концентрации ванадия были наиболее высокими на расстоянии до 500 м от источника выбросов (таб. 3).

Таблица 3.Содержание тяжёлых металлов в атмосферном воздухе на различном расстоянии от производства ванадийсодержащих лигатур

Соединение

Расстояние, м

Концентрация, мг/м3

min

max

V2О5

500

0,0059

0,0096

1000

0,0048

0,0076

2000

0,0032

0,0061

Ni

500

0,00084

0,00136

1000

0,00075

0,00100

2000

0,00052

0,00078

Mo

500

0,00030

0,00057

1000

0,00020

0,00047

2000

0,00017

0,00030

Таким образом, уровни загрязнения атмосферного воздуха, почв и вод водоёмов тяжёлыми металлами в окрестностях металлургического комбината в большинстве исследованных проб превышали установленные гигиенические нормативы.

Следует отметить, что переработка ванадийсодержащих отходов требует совершенствования санитарно-технических и технологических мероприятий по предотвращению загрязнения окружающей среды в районе размещения металлургического производства.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.